一种制冷或热泵系统、装置以及一种压缩冷凝机组的制作方法

本发明涉及制冷或热泵领域，特别是涉及一种制冷或热泵系统、装置以及一种压缩冷凝机组。

背景技术：

目前，我国冷链整体能耗水平较高，明显高于欧美发达国家。尤其在中小型冷藏冷冻制冷装置中，压缩机多采用单级压缩，压缩比大，而且采用毛细管或膨胀阀节流，节流损失大，导致相应的制冷系统效率较低。虽然喷气增焓，多级压缩，复叠式制冷系统均有较高的系统效率，但是，要不相应压缩机种类较少或价格较高，要不相应制冷系统成本较高，或者系统复杂导致可靠性下降。

技术实现要素：

本发明的目的是提供一种制冷或热泵系统、装置以及一种压缩冷凝机组，具有较高的系统能效比。

为实现上述目的，本发明提供了一种制冷或热泵系统，包含至少两个制冷或热泵单元，这两个制冷或热泵单元分别为单元一和单元二；

所述单元一包含压缩机(组)、冷凝器、节流装置和蒸发器，所述单元二包含压缩机(组)、冷凝器、过冷器、节流装置和蒸发器；

所述单元一和所述单元二有相互独立的制冷剂通道，所述单元一和所述单元二通过中间换热装置耦合，所述中间换热装置是所述单元一的蒸发器，也是所述单元二的过冷器；

所述中间换热装置不包含中间换热流体(比如水)，所述单元一的制冷剂和所述单元二的制冷剂通过中间换热装置直接换热。

进一步的，这种制冷系统，除了所述中间换热装置外，所述单元一还有其他蒸发器，而且所述单元一的压缩机(组)可实现能量调节。

进一步的，这种制冷系统，用于含有两个或者两个以上温区的制冷装置，所述单元一和所述单元二负责不同的温区，所述单元一和所述单元二都只有一台压缩机，所述单元一的压缩机可以调节转速或者可以改变行程。

进一步的，所述单元一的压缩机(组)专为所述单元一设置，所述单元一专为所述制冷或热泵系统中其他制冷或热泵单元设置，但所述单元一还可以为与所述制冷或热泵系统运行相关的发热装置(比如电器件或者压缩机)提供冷却。

进一步的，这种制冷或热泵系统，包含的所有制冷或热泵单元的冷凝器具有相 同的冷却方式。

进一步的，这种制冷或热泵系统，只包含两个制冷或热泵单元，而且这两个单元的冷凝器共用风机或(和)水泵。

为实现上述目的，本发明提供了一种制冷或热泵装置，包括前述的制冷或热泵系统。

为实现上述目的，本发明提供了一种压缩冷凝机组，至少包含一个制冷单元和一个压缩冷凝单元，所述制冷单元包括压缩机(组)、冷凝器、节流装置和蒸发器，所述压缩冷凝单元包括压缩机(组)、冷凝器、过冷器，所述制冷单元和所述压缩冷凝单元各有相互独立的制冷剂通道；

所述制冷单元和所述压缩冷凝单元通过中间换热装置耦合，所述中间换热装置是所述制冷单元的蒸发器，也是所述压缩冷凝单元的过冷器；

所述中间换热装置不含中间换热流体(比如水)，所述制冷单元和所述压缩冷凝单元通过中间换热装置直接换热；

所述制冷单元的冷凝器和所述压缩冷凝单元的冷凝器具有相同的冷却方式。

进一步的，所述制冷单元的压缩机(组)专为所述制冷单元设置，所述制冷单元专为所述压缩冷凝单元设置，但所述制冷单元还可以为与所述压缩冷凝机组运行相关的发热装置(比如电器件或者压缩机)提供冷却。

进一步的，所述制冷单元的冷凝器和所述压缩冷凝单元的冷凝器共用风机或者(以及)泵。

基于上述技术方案，本发明利用一个较高能效的制冷循环，给一个较低能效的制冷循环提供过冷，从而提升了整个制冷系统的能效比。尤其是，可以专门提供一个带有空调压缩机的高效制冷循环，给较低能效的中低温冷藏冷冻制冷循环提供过冷，从而提升整个制冷系统的能效比。同时，带空调压缩机的高效制冷循环产生的制冷量，全部(严格来讲，有少部分的冷量损失到空气中)传递给中低温冷藏冷冻制冷循环，并全部(严格来讲，有少部分的冷量损失到空气中)转化为中低温循环的制冷量，从而可以大大减少中低温装置的配置成本。本发明易于实现，通过不含中间换热流体(比如水，一般再用水泵驱动)的中间换热装置(比如二重管，板式换热器，套管换热器，壳管换热器等)，相关制冷或热泵单元之间直接换热，效率高、成本低。由于采用相互独立的制冷或热泵单元，所以，不同的制冷或热泵单元可以采用不同种类的压缩机、润滑油和制冷剂，更加灵活，系统可靠性高，性能也更加优越。

附图说明

图1为本发明第一、第二实施例的制冷系统组成原理示意图。

图2为本发明第三实施例的制冷系统组成原理示意图。

图3为本发明第四实施例的制冷系统组成原理示意图。

图4为本发明第五实施例的制冷系统组成原理示意图。

图5为本发明第六实施例的制冷系统组成原理示意图。

图6为本发明第七实施例的制冷系统组成原理示意图。

图7为本发明第八实施例的制冷系统组成原理示意图。

图8为本发明第九实施例的压缩冷凝机组系统组成原理示意图。

图9为本发明第十、第十一实施例的压缩冷凝机组系统组成原理示意图。

具体实施方式

以下结合附图对本发明进行详细说明。

如图1所示，为本发明第一实施例的组成原理示意图。

在本实施例的制冷单元一中，并联高温压缩机组11压缩低压制冷剂气体后，输出高温高压的制冷剂气体到冷凝器12，制冷剂经冷凝后变为高压液体，进入储液器13，从储液器13出来的高压液体分为三路：第一路经过电磁阀111后，再经过热力膨胀阀112节流，然后进入板式换热器01的一次侧，通过吸收板式换热器01二次侧制冷剂的热量变为低压气体，最后进入高温压缩机组11的吸气口；第二路经过电磁阀121后，再经过热力膨胀阀122节流，然后进入高温蒸发器123，吸热后变为低压气体，最后进入高温压缩机组11的吸气口；第三路经过电磁阀131后，再经过热力膨胀阀132节流，然后进入高温蒸发器133，吸热后变为低压气体，最后进入高温压缩机组11的吸气口。由此完成高温制冷循环。

在本实施例的制冷单元二中，并联中温压缩机组21压缩低压制冷剂气体后，输出高温高压的制冷剂气体到冷凝器22，制冷剂经冷凝后变为高压液体，进入储液器23，然后进入板式换热器01的二次侧，被板式换热器01一次侧的制冷剂吸热降温后，产生较大的过冷度，然后分为两路：第一路经过电磁阀211后，再经过热力膨胀阀212节流，然后进入中温蒸发器213，吸热后变为低压气体，最后进入中温压缩机组21的吸气口；第二路经过电磁阀221后，再经过热力膨胀阀222节流，然后进入中温蒸发器223，吸热后变为低压气体，最后进入中温压缩机组21的吸气口。由此完成中温制冷循环。

所述制冷单元一为高温制冷循环，系统效率高，所述制冷单元二为中温制冷循环，系统效率低，通过板式换热器01的耦合，以所述高温制冷循环产生的制冷量来增加所述中温制冷循环的过冷度，从而提升了整个系统的运行效率。同时，由于所述中温制冷循环有较大的过冷度，从而明显提升了所述中温制冷循环的制冷量，因此，所述制冷单元而的配置成本可以大大降低。

如图1所示，为本发明第二实施例制冷系统的组成原理示意图。

本实施例与第一实施例类似，区别在于：在本实施例中，11为并联中温压缩机组，21为并联低温压缩机组；同时，123和133均为中温蒸发器，213和223均为低温蒸发 器。

如图2所示，为本发明第三实施例制冷系统的组成原理示意图。

在本实施例的制冷单元一中，并联高温压缩机组11压缩低压制冷剂气体后，输出高温高压的制冷剂气体到冷凝器12，制冷剂经冷凝后变为高压液体，进入储液器13，从储液器13出来的高压液体分为四路：第一路经过电磁阀111后，再经过热力膨胀阀112节流，然后进入板式换热器01的一次侧，通过吸收板式换热器01二次侧制冷剂的热量变为低压气体，最后进入高温压缩机组11的吸气口；第二路经过电磁阀121后，再经过热力膨胀阀122节流，然后进入高温蒸发器123，吸热后变为低压气体，最后进入高温压缩机组11的吸气口；第三路经过电磁阀131后，再经过热力膨胀阀132节流，然后进入高温蒸发器133，吸热后变为低压气体，最后进入高温压缩机组11的吸气口；第四路经过电磁阀141后，再经过热力膨胀阀142节流，然后进入板式换热器02的一次侧，通过吸收板式换热器02二次侧制冷剂的热量变为低压气体，最后进入高温压缩机组11的吸气口。由此完成高温制冷循环。

在本实施例的制冷单元二中，并联中温压缩机组21压缩低压制冷剂气体后，输出高温高压的制冷剂气体到冷凝器22，制冷剂经冷凝后变为高压液体，进入储液器23，然后进入板式换热器01的二次侧，被板式换热器01一次侧的制冷剂吸热降温后，产生较大的过冷度，然后分为三路：第一路经过电磁阀211后，再经过热力膨胀阀212节流，然后进入中温蒸发器213，吸热后变为低压气体，最后进入中温压缩机组21的吸气口；第二路经过电磁阀221后，再经过热力膨胀阀222节流，然后进入中温蒸发器223，吸热后变为低压气体，最后进入中温压缩机组21的吸气口；第三路经过电磁阀231后，再经过热力膨胀阀232节流，然后进入板式换热器03的一次侧，通过吸收板式换热器03二次侧制冷剂的热量变为低压气体，最后进入中温压缩机组21的吸气口。由此完成中温制冷循环。

在本实施例的制冷单元三中，并联低温压缩机组31压缩低压制冷剂气体后，输出高温高压的制冷剂气体到冷凝器32，制冷剂经冷凝后变为高压液体，进入储液器33，然后进入板式换热器02的二次侧，被板式换热器02一次侧的制冷剂吸热降温后，产生一定的过冷度，然后再进入板式换热器03的二次侧，被板式换热器03一次侧的制冷剂吸热降温后，产生更大的过冷度，然后分为两路：第一路经过电磁阀311后，再经过热力膨胀阀312节流，然后进入低温蒸发器313，吸热后变为低压气体，最后进入低温压缩机组31的吸气口；第二路经过电磁阀321后，再经过热力膨胀阀322节流，然后进入低温蒸发器323，吸热后变为低压气体，最后进入低温压缩机组31的吸气口。由此完成低温制冷循环。

在本实施例中，所述制冷单元一为高温制冷循环，系统效率最高，所述制冷单元二为中温制冷循环，系统效率较高，所述制冷单元三为低温制冷循环，系统效率最 低，通过板式换热器01、02、03的耦合，以所述制冷单元一循环产生的制冷量来增加所述制冷单元二、三循环的过冷度，同时以所述制冷单元二循环产生的制冷量来进一步加大所述制冷单元三循环的过冷度，从而大大提升了整个系统的运行效率。

如图3所示，为本发明第四实施例制冷系统的组成原理示意图。

在本实施例的制冷单元一中，并联高温压缩机组11压缩低压制冷剂气体后，输出高温高压的制冷剂气体到冷凝器12，制冷剂经冷凝后变为高压液体，进入储液器13，从储液器13出来的高压液体分为三路：第一路经过电磁阀111后，再经过热力膨胀阀112节流，然后进入板式换热器01的一次侧，通过吸收板式换热器01二次侧制冷剂的热量变为低压气体，最后进入高温压缩机组11的吸气口；第二路经过电磁阀121后，再经过热力膨胀阀122节流，然后进入高温蒸发器123，吸热后变为低压气体，最后进入高温压缩机组11的吸气口；第三路经过电磁阀141后，再经过热力膨胀阀142节流，然后进入板式换热器02的一次侧，通过吸收板式换热器02二次侧制冷剂的热量变为低压气体，最后进入高温压缩机组11的吸气口。由此完成高温制冷循环。

在本实施例的制冷单元二中，并联中温压缩机组21压缩低压制冷剂气体后，输出高温高压的制冷剂气体到冷凝器22，制冷剂经冷凝后变为高压液体，进入储液器23，然后进入板式换热器01的二次侧，被板式换热器01一次侧的制冷剂吸热降温后，产生较大的过冷度，然后分为三路：第一路经过电磁阀211后，再经过热力膨胀阀212节流，然后进入中温蒸发器213，吸热后变为低压气体，最后进入中温压缩机组21的吸气口；第二路经过电磁阀221后，再经过热力膨胀阀222节流，然后进入中温蒸发器223，吸热后变为低压气体，最后进入中温压缩机组21的吸气口；第三路经过电磁阀231后，再经过热力膨胀阀232节流，然后进入板式换热器03的一次侧，通过吸收板式换热器03二次侧制冷剂的热量变为低压气体，最后进入中温压缩机组21的吸气口。由此完成中温制冷循环。

在本实施例的制冷单元三中，并联低温压缩机组31压缩低压制冷剂气体后，输出高温高压的制冷剂气体到冷凝器32，制冷剂经冷凝后变为高压液体，进入储液器33，然后进入板式换热器02的二次侧，被板式换热器02一次侧的制冷剂吸热降温后，产生一定的过冷度，然后再进入板式换热器03的二次侧，被板式换热器03一次侧的制冷剂吸热降温后，产生更大的过冷度，然后分为两路：第一路经过电磁阀311后，再经过热力膨胀阀312节流，然后进入低温蒸发器313，吸热后变为低压气体，最后进入低温压缩机组31的吸气口；第二路经过电磁阀321后，再经过热力膨胀阀322节流，然后进入低温蒸发器323，吸热后变为低压气体，最后进入低温压缩机组31的吸气口。由此完成低温制冷循环。

在本实施例中，高温蒸发器123专为吸收整个制冷系统的压缩机或者相关电器件散发的热量而设。具体来说，压缩机或者电器件放置在一个密闭的箱体里，所述压缩 机或者电器件散发的热量传递到所述箱体内的空气中，通过在所述箱体内设置一个风冷的蒸发器123，给所述箱体内的空气冷却，从而控制所述箱体内的空气温度，便于保护所述压缩机和电器件。

在本实施例中，所述制冷单元一专为所述制冷单元二和所述制冷单元三而设，同时，所述制冷单元一也给整个制冷系统的压缩机或者电器件提供冷却。本实施例不仅整个制冷系统效率高，同时，通过板式换热器01、02，把所述制冷单元一的制冷量分别传递给所述制冷单元二和所述制冷单元三，从而增加了所述制冷单元二和所述制冷单元三的制冷量，因此，所述制冷单元二和所述制冷单元三的配置成本可以大大降低。

如图4所示，为本发明第五实施例制冷系统的组成原理示意图。

本实施例与第四实施例类似，区别在于：

1.本实施例中，高温制冷循环形成的制冷单元一，少了一条由电磁阀121、热力膨胀阀122、蒸发器123组成的专为整个系统压缩机或电器件冷却的制冷支路；

2.本实施例中，中温制冷循环形成的制冷单元二，少了一条由电磁阀231、热力膨胀阀232、板式换热器03组成的给低温制冷循环形成的制冷单元三加深过冷的制冷支路；

3.本实施例中，取消了板式换热器03，因此，低温制冷循环形成的制冷单元三，仅由所述制冷单元一通过板式换热器02提供过冷。

如图5所示，为本发明第六实施例制冷系统的组成原理示意图。

在本实施例制冷单元一中，中高温喷气增焓压缩机11压缩低压、中压制冷剂气体后，输出高温高压的制冷剂气体到冷凝器12，制冷剂经冷凝后变为高压液体，然后分为两路：第一路经过热力膨胀阀10节流，然后进入板式换热器00的一次侧，通过吸收板式换热器00二次侧制冷剂的热量变为中压气体，最后进入压缩机11的中压吸气口；第二路进入板式换热器00的二次侧，被板式换热器00一次侧的制冷剂冷却后，产生较大的过冷度，再经过热力膨胀阀112节流，然后进入板式换热器02的一次侧，通过吸收板式换热器02二次侧制冷剂的热量变为低压气体，最后进入压缩机11的低压吸气口。由此形成高能效的喷气增焓制冷循环。

在本实施例制冷单元二中，低温压缩机31压缩低压制冷剂气体后，输出高温高压的制冷剂气体到冷凝器32，制冷剂经冷凝后变为高压液体，进入储液器33，然后进入板式换热器02的二次侧，被板式换热器02一次侧的制冷剂吸热降温后；产生较大的过冷度，然后经过热力膨胀阀34节流，再进入低温蒸发器35，吸热后变为低压气体，最后进入低温压缩机31的吸气口，由此形成低温制冷循环。

本实施例中，通过高能效的喷气增焓制冷循环，大大提升了整个制冷系统的效率。同时，所述制冷单元一专为所述制冷单元二所设，导致所述制冷单元二的制冷量 明显增加，因此可以大大减少所述制冷单元二的配置成本。

如图6所示，为本发明第七实施例制冷系统的组成原理示意图。

在本实施例的制冷单元一中，空调压缩机11压缩低压制冷剂气体后，输出高温高压的制冷剂气体到冷凝器12，制冷剂经冷凝后变为高压液体，再经过毛细管112节流，然后进入板式换热器01的一次侧，通过吸收板式换热器01二次侧制冷剂的热量变为低压气体，最后进入空调压缩机11的吸气口，由此形成高温制冷循环。

在本实施例的制冷单元二中，中温压缩机21压缩低压制冷剂气体后，输出高温高压的制冷剂气体到冷凝器22，制冷剂经冷凝后变为高压液体，进入储液器23，然后进入板式换热器01的二次侧，被板式换热器01一次侧的制冷剂吸热降温后，产生较大的过冷度，然后经过热力膨胀阀24节流，再进入中温蒸发器25，吸热后变为低压气体，最后进入中温压缩机21的吸气口，由此形成中温制冷循环。

本实施例中，通过所述制冷单元一的高温制冷循环，提升了整个制冷系统的制冷效率。同时，所述制冷单元一专为所述制冷单元二所设，导致所述制冷单元二的制冷量明显增加，因此可以减少所述制冷单元二的配置成本。对于小型冷冻机，通常采用风冷，此时，制冷单元一和制冷单元二还可以共用冷凝风机，节省成本，制成的装置结构紧凑。

如图7所示，为本发明第八实施例制冷系统的组成原理示意图。

本实施例用于带有两台压缩机的冰箱或冷柜。

在本实施例制冷单元一中，中温变频压缩机21压缩低压制冷剂气体后，输出高温高压的制冷剂气体到冷凝器22，制冷剂经冷凝后变为高压液体，然后分为两路：第一路先经过电磁阀211，再经过毛细管212节流，然后进入二重管03的内侧，通过吸收二重管03外侧制冷剂的热量变为低压气体，最后进入中温变频压缩机21的吸气口；第二路先经过电磁阀221，再经过毛细管222节流后，进入冷藏室蒸发器223，吸收冷藏室的热量后，变为低压气体，最后进入压缩机21的吸气口。由此完成中温制冷循环。

在本实施例制冷单元二中，低温压缩机31压缩低压制冷剂气体后，输出高温高压的制冷剂气体到冷凝器32，制冷剂经冷凝后变为高压液体，然后进入二重管03的外侧，被二重管03内侧的制冷剂吸热降温后，产生较大的过冷度，然后经过毛细管34节流，再进入冷冻室蒸发器35，吸热后变为低压气体，最后进入低温压缩机31的吸气口，由此形成低温制冷循环。

本实施例，通过所述中温制冷循环，给低温制冷循环提供过冷，从而提升了整个冰箱或冷柜制冷系统的效率，可以使冰箱或冷柜更加节能。同时，所述低温循环因为有较高的过冷度导致低温循环制冷量明显增加，因此可以减少制冷单元二的配置成本。

如图8所示，为本发明第九实施例压缩冷凝机组的组成原理示意图。

在本实施例的单元一中，中温并联压缩机组21排气口连接冷凝器22的进口，冷凝器22的出口连接储液器23的进口，储液器23的出口连接供液管路201，同时也与电磁阀231的进口相连，电磁阀231的出口连接热力膨胀阀232的进口，热力膨胀阀232的出口连接板式换热器03一次侧的进口，板式换热器03一次侧的出口连接中温并联压缩机组21的吸气口，同时也与吸气管路202相通。

在本实施例的单元二中，低温并联压缩机组31排气口连接冷凝器32的进口，冷凝器32的出口连接储液器33的进口，储液器33的出口连接板式换热器03二次侧的进口，板式换热器03二次侧的出口连接供液管路301，吸气管路302连接低温并联压缩机组31的吸气口。

本实施例的压缩冷凝机组，供液管路201和吸气管路202用以连接中温制冷的节流装置和蒸发器，供液管路301和吸气管路302用以连接低温制冷的节流装置和蒸发器。

单元一通过板式换热器03给单元二提供高压液体过冷所需的冷量，从而提升了整个装置的效率，同时，由于单元二的制冷量明显增加，也可以减少单元二的配置成本。

如图9所示，为本发明第十实施例压缩冷凝机组的组成原理示意图。

在本实施例的单元一中，空调压缩机1排气口连接冷凝器12的进口，冷凝器12的出口连接毛细管112的进口，毛细管112的出口连接板式换热器01一次侧的进口，板式换热器01一次侧的出口连接空调压缩机11的吸气口，从而形成一个完整的回路。

在本实施例的单元二中，中温压缩机21排气口连接冷凝器22的进口，冷凝器22的出口连接储液器23的进口，储液器23的出口连接板式换热器01二次侧的进口，板式换热器01二次侧的出口连接连接供液管路201，吸气管路202连接温中温压缩机21的吸气口。

本实施例中，供液管路201和吸气管路202用来连接中温制冷的节流装置和蒸发器。

本实施例中，单元一通过板式换热器01给单元二提供高压液体过冷所需的冷量，从而提升了整个装置的效率，同时，由于单元二的制冷量明显增加，也可以减少单元二的配置成本。

在本实施例中，单元一专为单元二所设。对于小型压缩冷凝机组，通常采用风冷，这时，单元一和单元二可以共用冷凝风机，节省成本，结构紧凑。

如图9所示，为本发明第十一实施例压缩冷凝机组的组成原理示意图。

本实施例与第十实施例类似，区别在于：在本实施例中，21为低温压缩机，因此，供液管路201和吸气管路202用来连接低温制冷的节流装置和蒸发器。

同样的，在本实施例中，单元一专为单元二所设。对于小型压缩冷凝机组， 通常采用风冷，这时，单元一和单元二可以共用冷凝风机，节省成本，结构紧凑。

最后应当说明的是：以上实施例仅用于说明本发明的技术方案而非对其限制，所属技术领域的普通技术人员应当理解：仍可以对本发明的具体实施方式进行修改或者对部分技术特征进行等效替换。所以，只要不脱离本发明技术方案的精神，均应该涵盖在本发明请求保护的技术方案范围当中。